專利名稱：金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種電磁屏蔽層材料的制備方法，具體為一種金屬絲網電磁屏 蔽層材料制備法。
背景技術：
電磁波污染是繼噪音污染、空氣污染、水污染之后威脅人類生存的四大公 害。另外電子元件小型化、高度集成化及電子儀器儀表輕量化、高速化、數字 化、信號電平小，易受外界電磁干擾而使其動作失誤，從而帶來嚴重后果；工 程塑料由于重量輕、加工方便、成本低廉、造型設計靈活而在電子產品中的應 用日趨廣泛。但工程塑料在電磁場中很容易產生靜電和滯電現象，對電磁場幾 乎無屏障作用，尤其是對1GHZ以下的電磁波幾乎是"透明"的，為使其具備抗 電磁波干擾和防信息泄露的能力，必須進行屏蔽。
目前，研究和應用較多的電磁屏蔽材料主要包括兩大類表面導電材料和 導電復合材料。前者是使塑料表面金屬化來反射電磁波；后者則通過在塑料中 填充導電材料，形成導電網絡，達到屏蔽效果。表面導電材料這類屏蔽材料通 常采用化學鍍金、真空噴鍍、貼金屬箔以及金屬熔射等技術，使絕緣的塑料表
面覆蓋一層導電層，從而達到屏蔽EMI的目的。導電復合材料將無機導電材料
填充到合成樹脂中，通過混煉造粒、并采用注射成型、擠出成型或壓塑成型等 方法便可制成導電復合材料。其中導電材料一般選用導電性能優良的纖維狀或 片狀金屬，以及鍍金屬的碳纖維、石墨纖維和云母片等。常用的合成樹脂主要
有ABS、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、尼龍(PA)、聚苯醚(PPO)以及熱塑性聚酯 (PBT)。導電復合材料是繼表面導電材料之后發展起來的新型電磁屏蔽材料，目 前已廣泛用作電子計算機及其它電子設備的殼體材料。
與傳統的顯像管彩電相比，等離子顯示器體積小，重量輕，清晰度高，對比 度高，無X射線輻射，抗電磁干擾能力強。另外，由于各個發光單元的結構完全 相同，因此不會出現圖像幾何畸變。屏幕亮度非常均勻一沒有亮區和暗區， 且不受磁場影響，具有更好的環境適應能力。PDP價格較高，國產等離子彩電，標價都在十萬元以上。目前所面臨的問題是如何降低成本，提高性能，并實現
大批量生產。PDP等離子屏顯示器是未來彩電業發展的趨勢。近年來，PDP等 離子顯示器發展迅速，具有很大的市場發展潛力，我國的研發基礎和制造能力已 初具規模， 一旦等離子彩電性價比降到消費者能夠接受的時候，其市場容量將 會得到更大的發展。因此研究金屬絲網透明電磁屏蔽材料具有重要意義。
發明內容
本發明的目的是提供一種降低成本，提高性能的金屬絲網透明電磁屏蔽層 材料的制備方法。
上述的目的通過以下的技術方案實現
金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法，其組成包括繃網、金屬絲網 與樹脂膜預處理，將預處理后的金屬絲網放入腐蝕液中進行腐蝕即黑化處理， 觀察金屬絲網表面顏色變化，腐蝕液中通過聚丙烯酸鈉調節黑度，黑度可隨其 含量高低而變化，腐蝕后清潔處理，然后進行金屬絲網的涂膠與固化將薄膜 平放在玻璃板上，在薄膜上均勻地涂上膠后，將腐蝕后的金屬絲網放在涂過膠 的薄膜上，并在金屬網上涂膠，再將另一張薄膜覆蓋到上面，將氣泡除去，再 在上面壓上玻璃板，停放24小時，等膠自然固化或放置干燥箱中固化。
所述的金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法，所述的金屬絲網處理中 的發黑液的配比為硫酸銅25 40g/L， 二氧化硒0. 5 1. 5g/L，過硫酸銨
4 5g/L，冰醋酸10 15g/L，十二垸基硫酸鈉1.5g/L，使用前要將其用水稀 釋2 3倍，硫酸可使溶液pH值穩定在2以下，是輔助成膜劑，加入量為5 10g/L，所述的樹脂膜的預處理包括去除PET樹脂膜的吸收水分。
所述的金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法，聚丙烯酸鈉為0-2g/L; 表面均勻劑十二垸基硫酸鈉為1. 5g/L;氧化劑過硫酸銨4-5g/L，其余為水。
所述的金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法，所述的繃網過程中，網 的張力要逐步增加，不可一次拉到所需張力，絲網要均勻地拉平，當張力達到 規定要求時，在粘網前要擱置3-10分鐘后再進行粘合，對金屬絲網預處理包括 除油除銹處理，使用配制好的清潔液處理，然后用去離子水沖洗干凈干燥后備 用，將洗滌過的絲網置于通風無塵埃處曬干或置于烘箱中烘干，烘干溫度不超過100。C，以免絲網變形。
所述的金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法，其特征是所述的清潔, 為多次清潔，要保持清潔的PH值2.5，所述的烘干是將清潔處理后金屬絲網放 在通風無塵埃處自然干燥或置于干燥箱中干燥。
這個技術方案有以下有益效果-
1. 利用金屬絲網對電子系統進行電磁屏蔽，是防止電子系統間相互干擾的 有效手段之一，尤其是在既要達到屏蔽效果，又要通風、采光和維修便利的場 合，金屬絲網一直為電磁兼容工程師們所青睞，本發明正是采用了這一成熟技 術理念。金屬絲網的腐蝕是制備金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的關鍵步驟。常 溫發黑是綜合了表面氧化還原-吸附沉積的復雜反應過程，其中，反應Cu2++ 2e — Cu(新生態的原子)，是獲得優良發黑膜的控制步驟。本發明所選擇的發黑 劑的酸度、銅離子的游離濃度及成膜的助劑通過影響發黑過程而明顯改善了發 黑膜的質量。選擇較好的成膜助劑也是提高常溫發黑質量最有效的途徑之一本 發明的選擇為本發明的結果提供了保證。本發明通過改進發黑工藝、提高了發 黑膜附著力和耐磨性，降低成本。本發明給出了比較好的反映萬度和時間，因 為溫'度對發黑質量影響不明顯，但溫度高影響槽液穩定性，處理時間過長，溶 液穩定性差，膜層疏松易脫落，為提高黑膜耐磨性，表面應涂防護漆。本發明 采用先進的加工工藝，提高材料的可見光透過率和屏蔽效果。本發明中優化結 構，開發新型高性能的屏蔽材料和復合材料，今后將相向高性能、大尺寸金屬 絲網電磁屏蔽材料方向發展。
2. 在可見光波段和近紅外波段，銅網聚脂膜透過率超過50%，可以看為光 學透明。在軍事和民用方面有較大的應用價值。
3. 在美國Agilent公司生產的頻譜分析儀上，測試銅網聚脂膜的屏蔽效能， 并與日本三井PDP視保屏進行比較。三井PDP視保屏，在頻率500MHz以下，屏 蔽效果接近，超過500MHz，屏蔽效果下降，在800MHz達到24. 9dB，超過800MHz 又開始上升。而銅網聚脂膜，在頻率300MHz以下，屏蔽效果接近，超過300MHz， 屏蔽效果下降，在500MHz達到26. 6dB，超過500MHz又開始上升。整體看來， 銅網聚脂膜在較低頻率段的屏蔽效果要比三井PDP視保屏好，但銅網聚脂膜適合的低頻率段要比三井PDP視保屏小。銅網聚脂膜在lOOOMHz-5000願z屏蔽效 果好，可達到45dB以上，而三井PDP視保屏在1000MHz-3000MHz屏蔽效果好。 經檢測本工藝制備的金屬絲網透明電磁屏蔽層材料在可見光波段和近紅外波 段，銅網聚脂膜透過率超過50%，可以看為光學透明。
4. 腐蝕液中的聚丙烯酸鈉是黑度調節劑，黑度可隨含量高低而變化。添加 一定量的聚丙烯酸鈉，可解決許多配方發黑不純正、發黑膜帶有一定量的灰色 調、黑度難以控制的缺點。表面均勻劑十二垸基硫酸鈉可使溶液在金屬表面更 加容易潤濕，所生成的表面膜均勻一致，過硫酸銨是氧化劑，可使金屬表面的 活性增加，生成的膜堅固耐磨，本發明處理得發黑的金屬絲網還具有消光性。
5. 發黑液的配制過程中在去離子水中加入二氧化硒與硫酸銅作為參與成 膜的主要成份，并在其中加入一定量的硫酸，使溶液pH值穩定在2以下，冰醋 酸可使膜的致密性增強，且可增加光亮性。
綜上所述，本發明采用金屬絲網電磁屏蔽層材料PET制備法制備的電磁屏 蔽層材料，具有品質高、成本低、生產效率及材料利用率高、耗能少等突出優 點，因而該技術應用前景廣闊，該技術的推廣和應用具有明顯的經濟和社會效
6. 本發明采用金屬絲網電磁屏蔽層材料PET制備的電磁屏蔽層材料具有品 質高、成本低、生產效率及材料利用率高、耗能少的突出優點，因而該發明應 用前景廣闊，該技術的推廣和應用具有明顯的經濟效益和社會效益。
本發明的
具體實施例方式
實施例1:
金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法，其組成包括繃網、金屬絲網 與樹脂膜預處理，將預處理后的金屬絲網放入腐蝕液中進行腐蝕即黑化處理， 觀察金屬絲網表面顏色變化，腐蝕液中通過聚丙烯酸鈉調節黑度，黑度可隨其含 量高低而變化，聚丙烯酸鈉為0-2g/L;表面均勻劑十二烷基硫酸鈉為1. 5g/L;
氧化劑過硫酸銨4-5g/L，其余為水，腐蝕后清潔處理，然后進行金屬絲網的涂
膠與固化。
實施例2:以上實施例中所述的金屬絲網處理中的發黑液的配比為硫酸銅25 40g/L, 二氧化硒0.5 1.5g/L，過硫酸銨4 5g/L，冰醋酸10 15g/L， 十二烷基硫酸鈉1. 5g/L，使用前要將其用水稀釋2 3倍，硫酸可使溶液pH 值穩定在2以下，是輔助成膜劑，加入量為5 10g/L，所述的樹脂膜的預處理 包括去除PET樹脂膜的吸收水分。
實施例3:
以上實施例中所述的金屬絲網的涂膠與固化將薄膜平放在玻璃板上，在
薄膜上均勻地涂上膠后，將腐蝕后的金屬絲網放在涂過膠的薄膜上，并在金屬 網上涂膠，再將另一張薄膜覆蓋到上面，將氣泡除去，再在上面壓上玻璃板，
停放24小時，等膠自然固化或放置干燥箱中固化。 實施例4:
以上實施例中所述的繃網過程中，網的張力要逐步增加，不可一次拉到所
需張力，絲網要均勻地拉平，當張力達到規定要求時，在粘網前要擱置3-10分 鐘后再進行粘合，對金屬絲網預處理包括除油除銹處理，使用配制好的清潔液 處理，然后用去離子水沖洗干凈干燥后備用，將洗滌過的絲網置于通風無塵埃 處曬干或置于烘箱中烘干，烘干溫度不超過10(TC,以免絲網變形。 實施例5:
以上實施例中所述的清潔，為多次清潔，要保持清潔的PH值2.5，所述的 烘干是將清潔處理后金屬絲網放在通風無塵埃處自然干燥或置于干燥箱中干
燥o
1. 繃網本實例中采用的絲網為經緯平紋金屬紫銅網，金屬絲直徑平均 35拜，間距300罔。繃網時，網的張力要逐步增加，不可一次拉到所需張力。 絲網要均勻地拉平，當張力達到時，在粘網前要擱置幾分鐘，而后再進行粘合， 粘合膠為美國3M公司4693壓敏膠；
2. 各種處理液的配制
腐蝕發黑液的配制在去離子水中加入二氧化硒與硫酸銅作為參與成膜的 主要成份，并在其中加入一定量的硫酸，使溶液PH值穩定在2以下；冰醋酸可使膜的致密性增強，且可增加光亮性；十二垸基硫酸鈉可使溶液在金屬表面更 加容易潤濕，所生成的表面膜均勻一致；過硫酸銨是氧化劑，可使金屬表面的 活性增加，生成的膜堅固耐磨。聚丙烯酸鈉是黑度調節劑，黑度可隨含量高低 而變化。發黑的金屬絲網具有消光性。
清潔液配制冰醋酸50cc、食鹽150g、鹽酸25cc、水500cc。
3. 金屬絲網的預處理將己經預處理過的金屬絲網放入清潔液中浸泡30分 鐘即可去除金屬絲網上的殘留物。將金屬絲網從清潔液中取出，放入去離子水 中，進行沖洗。這樣反復進行三次，以最大程度地去除清潔液的殘留。此后， 將金屬絲網轉移至專用的風干設備中，在室溫情況下干燥。這樣可最大可能地 減小因加熱不均勻而產生的變形。
4. 金屬絲網的處理將金屬絲網透明電磁屏蔽層材料置入腐蝕發黑液中處 理2min后將其取出，再次進行步驟3所述內容。
5. PET膜的預處理本實驗利用烘箱干燥，在粒層厚度不超過50mm ，溫度 80 10(TC之間時干燥約2小時，使其含水量不大于0. 1 %即可用于下一步。
6. 金屬絲網的與樹脂膜的涂膠、固化的工藝過程先將PET膜平放在精選 的平板玻璃(即玻璃面要有很高的平整度)上，然后在PET膜上均勻地涂上膠
(厚度要盡可能小)，再將處理過的金屬絲網放在PET膜上。在處理過的金屬絲 網上涂上膠后再在其上面放上一層與金屬絲網下面的PET膜相同尺寸的PET膜。 放置的方式采用傾斜下壓法(即先將PET膜的一邊與金屬絲網接觸，然后再慢 慢將PET膜放平的方法)，并去除其中夾雜的氣泡。最后再在PET膜上壓上玻璃 板，在室溫地靜置36小時，使其自然固化。
在美國Agilent公司生產的頻譜分析儀上，測試銅網聚脂膜的屏蔽效能， 并與日本三井PDP視保屏進行比較。經檢測本工藝制備的金屬絲網透明電磁屏 蔽層材料在可見光波段和近紅外波段，銅網聚脂膜透過率超過50%，可以看為光 學透明。微波波段屏蔽對比銅網聚脂膜在較低頻率段的屏蔽效果要比三井PDP 視保屏好，但銅網聚脂膜適合的低頻率段要比三井PDP視保屏小。銅網聚脂膜 在1000MHz-5000MHz屏蔽效果好，可達到45dB以上，而三井PDP視保屏在 1000MHz-3000MHz屏蔽效果好。
權利要求
1.一種金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法，其組成包括繃網、金屬絲網與樹脂膜預處理，其特征是將預處理后的金屬絲網放入腐蝕液中進行腐蝕即黑化處理，觀察金屬絲網表面顏色變化，腐蝕液中通過聚丙烯酸鈉調節黑度，黑度可隨其含量高低而變化，腐蝕后清潔處理，然后進行金屬絲網的涂膠與固化將薄膜平放在玻璃板上，在薄膜上均勻地涂上膠后，將腐蝕后的金屬絲網放在涂過膠的薄膜上，并在金屬網上涂膠，再將另一張薄膜覆蓋到上面，將氣泡除去，再在上面壓上玻璃板，停放24小時，等膠自然固化或放置干燥箱中固化。
2. 根據權利要求l所述的金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法，其特 征是所述的金屬絲網處理中的發黑液的配比為硫酸銅25 40g/L， 二氧化 硒0.5 1.5g/L,過硫酸銨4 5g/L，冰醋酸10 15g/L，十二烷基硫酸鈉 1. 5g/L，使用前要將其用水稀釋2 3倍，硫酸可使溶液pH值穩定在2以下， 是輔助成膜劑，加入量為5 10g/L，所述的樹脂膜的預處理包括去除PET樹脂 膜的吸收水分。
3. 根據權利要求1或2所述的金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法，其特征是聚丙烯酸鈉為0-2g/L;表面均勻劑十二烷基硫酸鈉為1. 5g/L;氧化劑過硫酸銨4-5g/L，其余為水。
4. 根據權利要求1或2所述的金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法， 其特征是所述的繃網過程中，網的張力要逐步增加，不可一次拉到所需張力， 絲網要均勻地拉平，當張力達到規定要求時，在粘網前要擱置3-10分鐘后再進 行粘合，對金屬絲網預處理包括除油除銹處理，使用配制好的清潔液處理，然 后用純凈水沖洗干凈，干燥后備用，將洗滌過的絲網置于通風無塵埃處曬干或 置于烘箱中烘干，烘干溫度不超過10(TC，以免絲網變形。
5. 根據權利要求3所述的金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法，其特 征是所述的繃網過程中，網的張力要逐步增加，不可一次拉到所需張力，絲 網要均勻地拉平，當張力達到規定要求時，在粘網前要擱置3-10分鐘后再進行粘合，對金屬絲網預處理包括除油除銹處理，使用配制好的清潔液處理，然后 用去離子水沖洗干凈干燥后備用，將洗滌過的絲網置于通風無塵埃處曬干或置于烘箱中烘干，烘干溫度不超過ioo。c，以免絲網變形。
6. 根據權利要求1或2或5所述的金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方 法，其特征是所述的清潔，為多次清潔，要保持清潔的PH值2.5,所述的烘 干是將清潔處理后金屬絲網放在通風無塵埃處自然干燥或置于干燥箱中干燥。
7. 根據權利要求3所述的金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法，其特 征是所述的清潔，為多次清潔，要保持清潔的PH值2.5，所述的烘干是將清 潔處理后金屬絲網放在通風無塵埃處自然干燥或置于干燥箱中干燥。
8. 根據權利要求4所述的金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法，其特 征是所述的清潔，為多次清潔，要保持清潔的PH值2.5，所述的烘干是將清 潔處理后金屬絲網放在通風無塵埃處自然干燥或置于干燥箱中干燥。
全文摘要
金屬絲網透明電磁屏蔽層材料的制備方法，屏蔽材料包括表面導電材料和導電復合材料。本發明包括繃網、金屬絲網與樹脂膜預處理，將預處理后的金屬絲網放入腐蝕液中進行腐蝕即黑化處理，觀察金屬絲網表面顏色變化，腐蝕液中通過聚丙烯酸鈉調節黑度，黑度可隨其含量高低而變化，腐蝕后清潔處理，然后進行金屬絲網的涂膠與固化將薄膜平放在玻璃板上，在薄膜上均勻地涂上膠后，將腐蝕后的金屬絲網放在涂過膠的薄膜上，并在金屬網上涂膠，再將另一張薄膜覆蓋到上面，將氣泡除去，再在上面壓上玻璃板，停放24小時，等膠自然固化或放置干燥箱中固化。本發明方法用于制作的材料，用于制作軍事技術(如電子對抗技術及隱身技術)、安全和在各類民用電子產品。
文檔編號C23C22/05GK101316500SQ20071007230
公開日2008年12月3日 申請日期2007年6月1日 優先權日2007年6月1日
發明者周玉鋒, 孟松鶴, 左洪波, 張宇民, 杜善義, 赫曉東, 韓杰才 申請人:哈爾濱工業大學